کنترل مد لغزشی توربین گازی مبتنی بر رویت گر تطبیقی غیرخطی

با توجه به نقش حساس و پر اهمیتی که توربینهای گازی در صنایع تولیدی مادر ایفا می­کنند، پایش عملکرد آن­ها اهمیت بسیار داشته زیرا این امر می­تواند در پیش­گیری از بروز خسارتهای سنگین مالی به صنایع مادر و افزایش عمر مفید توربین­ها موثر باشد. یکی از قسمتهای مهم توربین­های گازی محفظهی احتراق بوده که پایش وضعیت آن از لحاظ فشار و دما حائز اهمیت است و میتواند به­طور مستقیم در عمر مفید توربین تاثیر گذار باشد. اما برخلاف اهمیت بالای کمیت فشار محفظه­ی احتراق، امکان اندازه­گیری آن توسط سنسور وجود ندارد. بنابراین انتظار می­رود که با در اختیار داشتن متغیر فشار تخمین زده شده بتوان به عملکرد و پایداری نسبی بیشتری نسبت به روش­هایی که امکان دسترسی به متغیر فشار را ندارد، دست یافت. از این­رو در این تحقیق ابتدا یک مدل دینامیکی غیرخطی مناسب با نظر گرفتن خروجی­های توان تولیدی و دمای گاز خروجی انتخاب شده است. در ادامه برای تخمین متغیرهای حالت توربین که شامل فشار و دمای محفظه­ی احتراق هستند یک رویت­گر غیرخطی مبتنی بر روش سطح لغزش تطبیقی طراحی گردیده است. سپس با به­کار­گیری متغیرهای حالت تخمین زده شده و طراحی کنترل­کننده­ی مد لغزشی، توان تولیدی و دمای گاز خروجی به مقدار مطلوب همگرا خواهند شد. در این مقاله پایداری سیستم حلقه­بسته شامل رویت­گر و کنترل­کننده به کمک روش لیاپانوف بررسی و تضمین می­گردد. در انتها صحت نتایج به کمک شبیهسازی در محیط سیمولینک متلب بررسی خواهد شد.

Keywords:

توربین گازی , پایداری لیاپانوف , رویت گر غیرخطی تطبیقی , کنترل مد لغزشی , محفظه احتراق